JPWO2013061391A1 - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
電動パワーステアリング装置において、CPUの異常を監視すると共に、CPUの異常時にモータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、監視制御手段にはモータの駆動を停止させる第1制御モードと、CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号でモータを継続制御する第2制御モードがあり、監視制御手段がCPUの異常を検出すると、監視制御手段は、第2制御モードを選択してCPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号でモータを継続制御し、第2制御モードでの制御後に、第1制御モードを選択してモータの駆動を停止させる。The electric power steering apparatus includes a monitoring control unit that monitors a CPU abnormality and controls a drive signal for driving the motor when the CPU abnormality occurs. The monitoring control unit includes a first control mode for stopping the driving of the motor. There is a second control mode in which the motor is continuously controlled by a provisional drive signal that restricts the drive signal instead of the CPU drive signal. When the monitor control means detects an abnormality in the CPU, the monitor control means selects the second control mode. Then, the motor is continuously controlled by a provisional drive signal in place of the CPU drive signal, and after the control in the second control mode, the first control mode is selected to stop the motor drive.
Description
この発明は、運転者の操舵トルクに基づいてモータを駆動制御し、モータが発生する動力により運転者の操舵トルクを軽減する電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering device that drives and controls a motor based on a steering torque of a driver and reduces the steering torque of the driver by power generated by the motor.
電動パワーステアリング装置は、操舵トルク信号,車速などの情報に応じて、モータを駆動して、運転者の操舵力を軽減する機能を実現するものである。モータを制御するメインCPU(Central Processing Unit)に異常が発生した場合は、安全性を確保するためにモータの出力を制限する必要がある。一方、メインCPUの異常の有無に関係なく、モータの出力を制限する方法としては、(操舵)トルク信号とモータ駆動電流信号の関係に対して出力を禁止する範囲を定め、この出力禁止範囲にある場合に、モータ出力を禁止するいわゆるインターロック手段による方法がある。又は、モータを制御するメインCPUを監視するサブCPUを設け、サブCPUがメインCPUの異常を検出した場合に、モータ通電を停止する方法があった。 The electric power steering device realizes a function of driving a motor in accordance with information such as a steering torque signal and a vehicle speed to reduce a driver's steering force. When an abnormality occurs in a main CPU (Central Processing Unit) that controls the motor, it is necessary to limit the output of the motor in order to ensure safety. On the other hand, as a method of limiting the motor output regardless of whether the main CPU is abnormal or not, a range in which the output is prohibited is defined for the relationship between the (steering) torque signal and the motor drive current signal, In some cases, there is a method using so-called interlock means for prohibiting motor output. Alternatively, there is a method of providing a sub CPU that monitors the main CPU that controls the motor, and stopping energization of the motor when the sub CPU detects an abnormality in the main CPU.
さらには、モータ駆動を停止すると、ハンドルを回転させることが困難となり、車両の走行自体ができない可能性もあるので、故障の内容に応じてできる限り継続制御を行うものもあった。例えばメイントルク信号が異常な場合に、サブトルク信号を用いて制御を継続させるものである。 Furthermore, when the motor drive is stopped, it becomes difficult to rotate the steering wheel, and there is a possibility that the vehicle itself cannot travel. Therefore, there are some that perform continuous control as much as possible according to the content of the failure. For example, when the main torque signal is abnormal, the control is continued using the sub torque signal.
特許文献1のシステムにおいては、トルク信号とモータ駆動電流信号の関係に対して出力を禁止する範囲を定め、この出力禁止範囲にある場合に、モータ出力を禁止するいわゆるインターロック手段による方法であった。インターロック手段はモータの出力を制限するが、CPU異常の判定は行わないため、運転者がイグニションキーをオフするまでCPUが異常な状態でモータの駆動を継続していた。
In the system of
特許文献2のシステムにおいては、メインCPUを監視するサブCPUを設け、メインCPUが異常な時にモータ駆動を停止するものであった。そのためメインCPUの異常発生時には継続制御はできず、パワーステアリング機能が喪失し、運転者は自力で操舵しなければならなかった。また、特許文献3では、故障の内容に応じて、代替制御をできる限り継続するものであるが、CPU異常の場合は代替制御不可能であり、特許文献2と同様に自力で操舵しなければならなかった。
In the system of
この発明はかかる問題を解決するためになされたもので、CPUの異常が発生するとこれを検出して、モータの駆動出力を制限し、最低限のパワーステアリング機能を確保し、前記駆動出力の制限後にモータ駆動を停止できる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem. When a CPU abnormality occurs, this is detected, the drive output of the motor is limited, a minimum power steering function is ensured, and the drive output is limited. An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of stopping the motor drive later.
この発明の電動パワーステアリング装置は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に動力を与え、運転者による操舵力を補助するモータと、前記操舵トルクセンサの検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力するCPUとを備える電動パワーステアリング装置において、前記CPUの異常を監視すると共に、前記CPUの異常時に前記モータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、前記監視制御手段には前記モータの駆動を停止させる第1制御モードと、前記CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号で前記モータを継続制御する第2制御モードがあり、前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御し、前記第2制御モードでの制御後に、前記第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるようにしたものである。 An electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor that detects a steering torque applied to a steering handle by a driver, a motor that supplies power to a steering system and assists a steering force by the driver, and the steering torque sensor includes: In an electric power steering apparatus comprising a CPU that outputs a drive signal for driving the motor in accordance with the detected steering torque, the abnormality of the CPU is monitored and the drive signal for driving the motor is controlled when the CPU is abnormal And a monitoring control means for continuously controlling the motor with a first control mode for stopping the driving of the motor and a temporary driving signal for limiting a driving signal in place of the driving signal of the CPU. When there is a two control mode and the monitoring control means detects an abnormality in the CPU, the monitoring control Selects the second control mode, continuously controls the motor with a provisional drive signal instead of the CPU drive signal, selects the first control mode after the control in the second control mode, and selects the motor The drive is stopped.
この発明に係わる電動パワーステアリング装置よれば、CPUの異常が発生するとこれを検出して、モータの駆動出力を制限し、最低限のパワーステアリング機能を確保し、前記駆動出力の制限後にモータ駆動を停止できる。そのため、CPUの異常が発生しても、最低限のパワーステアリング機能を確保した後に、モータ駆動を停止できる。この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。 According to the electric power steering apparatus according to the present invention, when an abnormality occurs in the CPU, this is detected, the drive output of the motor is limited, a minimum power steering function is ensured, and the motor drive is performed after the drive output is limited. You can stop. Therefore, even if the CPU malfunctions, the motor drive can be stopped after ensuring the minimum power steering function. Other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1はこの発明における電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。電動パワーステアリング装置の制御ユニット1には、車に搭載された車速センサ5、操舵トルクセンサ6、モータ7が接続されている。車速センサ5は、車両の速度を検出して車速信号を出力する。操舵トルクセンサ6は運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出して操舵トルク信号を出力する。前記モータ7は車両のステアリング(操舵装置)系に動力を与え、運転者による操舵力を補助する。制御ユニット1は、メインCPU(メインマイコン)2,サブCPU(サブマイコン)3,モータ7の駆動回路4,及びインターロック手段8から主に構成されている。メインCPU2には、車速センサ5からの車速信号及び操舵トルクセンサ6からの操舵トルク信号が入力され、これら情報に応じてモータ7を駆動する目標駆動電流を算出し、駆動電流信号(駆動信号)を出力すると共に、実駆動電流が目標駆動電流と一致するように制御するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric power steering apparatus according to the present invention. A
モータ7を駆動するための駆動電流信号はライン21に出力され、インターロック手段8に伝達される。インターロック手段8は、例えば、図2のように、操舵トルク信号と駆動電流信号との関係による駆動許可範囲と駆動禁止範囲を有し、ライン31から入力された(操舵)トルク信号とメインCPUからの駆動電流信号が駆動許可範囲内にあるときに、駆動電流信号をそのまま駆動回路4に伝達し、駆動禁止範囲内にあるときは駆動電流信号に制限を加え(例えばモータの駆動を抑制又は停止し)、駆動禁止範囲外になるようにする。つまり、インターロック手段8の特性は、モータ7の駆動電流信号が、操舵ハンドルに加えられる操舵トルク信号の方向に対して、逆方向にモータ7を駆動する場合に、モータ7の駆動を抑制するようにモータ7の駆動電流信号を制限するものである。
A drive current signal for driving the
インターロック手段8は、通常時と(メインCPUの)異常時で、同じ駆動許可範囲と駆動禁止範囲を有し、駆動電流信号を制御するが、異常時は、駆動禁止範囲内に入る確率が多くなり、駆動電流信号に制限を加え、駆動禁止範囲外になるようにする。そのため、インターロック手段8より出力される駆動電流信号は、メインCPU2が異常になった場合、モータ7への駆動出力が駆動禁止範囲外に制限され、暫定駆動電流信号となる。この場合、暫定駆動信号は、モータ7の駆動信号が、操舵ハンドルに加えられる操舵トルク信号の方向に対して、逆方向にモータ7を駆動する場合に、モータ7の駆動を抑制するようにモータ7の駆動信号を制限するものである。
The
駆動回路4は入力された駆動電流信号に従い、Hブリッジ回路のスイッチング素子を駆動して、モータ7を正転、逆転させる。また、駆動回路4はモータに流れる電流を測定し、実駆動電流として、ライン22を介してメインCPU2とインターロック手段8に伝達する。一方、メインCPU2とサブCPU3はライン23を介し継続的に通信を行い、両CPUは互いの動作が正常か否か相互監視を行う。サブCPU3は監視制御手段であり、メインCPU2の異常を監視すると共に、メインCPU2の異常時にモータ7を駆動する駆動電流信号を制御する。サブCPU3には、モータ7の駆動を停止させるように制御する第1制御モードと、メインCPUの駆動電流信号に代わる暫定駆動電流信号でモータ7を継続制御する第2制御モードがある。
The
サブCPU3はメインCPU2の異常を検出すると、第2制御モードを選択し、ライン24を経由して駆動回路4を制御し、メインCPUの駆動電流信号に代わるインターロック手段8より出力される暫定駆動電流信号の通過を許可し、モータ7を継続制御する。その後、サブCPU3は、所定の条件が成立した場合、例えば、トルク信号が中立になりモータの駆動が停止した場合、つまり、操舵トルクセンサ6のトルク信号がゼロになったことをライン32経由で受信したとき、第1制御モードを選択し、ライン24を介して駆動回路4を停止させ、モータ7の駆動を停止するように動作する。前記所定の条件が成立した場合は、例えば、サブCPU3がメインCPU2の異常を検出してから、所定時間経過後、又は車速が所定値以下になったときでもよい。
When the
サブCPU3の動作を図3のフローチャートで説明する。フローチャートにおいて、エラーフラグEF,制御モードCM,駆動制御DCを変数として用いる。エラーフラグEFはサブCPU3がメインCPU2の異常を検出したかどうかを意味し、0のときは検出していない状態、1のときは検出した状態である。制御モードCMはサブCPU3の制御モードを意味し、0のときはメインCPU2の異常を検出していない状態、1のときは駆動回路4を停止させる第1制御モード、2のときはメインCPU2の異常を検出した第2制御モードである。駆動制御DCはサブCPU3が出力する駆動回路4の制御信号の状態を意味する。
The operation of the
図3において、ステップS1は変数の初期化処理で、起動時に1回のみ実行される。ここで、エラーフラグEFを0、制御モードCMを0、駆動制御DCを駆動許可に設定する。ステップS1の実行後、ステップS2に遷移する。ステップS2はメインCPU2からの受信データの有無をチェックしており、受信データありの場合はステップS3に分岐し、受信データなしの場合はステップS5に分岐する。ステップS3はメインCPU2から受信したデータをサブCPU3に内蔵されたRAMに格納する受信処理を行う。ステップS3の実行後、ステップS4に遷移する。
In FIG. 3, step S1 is a variable initialization process, which is executed only once at startup. Here, the error flag EF is set to 0, the control mode CM is set to 0, and the drive control DC is set to drive permission. After executing step S1, the process proceeds to step S2. In step S2, the presence or absence of reception data from the
ステップS4はステップS3にてRAMに格納されたデータを、予めサブCPU3に内蔵されたROMに保持されている所定のデータと比較し、一致する場合は受信データ不整合なしとしてステップS11に分岐し、一致しない場合は受信データ不整合ありとしてステップS6に分岐する。なお、サブCPU3に内蔵されたROMに保持されている所定データの内容は、メインCPU2が正常時にサブCPU3が受信するデータと同一とする。ステップS5では、前回のメインCPU2からの受信が発生してからの経過時間を計測し、経過時間が1秒間以上継続した場合にステップS6に分岐し、経過時間が1秒間未満の場合はステップS11に分岐する。
In step S4, the data stored in the RAM in step S3 is compared with predetermined data stored in advance in the ROM built in the
ステップS6では、メインCPU2との通信結果により、異常があると判定し、エラーフラグEFを1に設定する。ステップS6の実行後、ステップS11に遷移する。ステップS11では、エラーフラグEFを参照してメインCPU2の異常の判定を行っており、エラーフラグEFが0のときは正常であると判定して、ステップS2に分岐する、エラーフラグEFが1のときは異常であると判定して、ステップS12に分岐する。ステップS12では、制御モードCMを参照して、サブCPU3の制御モードの判定を行っており、制御モードCMが0のときは、今回異常を判定したとしてステップS13に分岐し、制御モードCMが0以外の場合は、ステップS14に分岐する。
In step S6, it is determined from the communication result with the
ステップS13では、制御モードCMを2に設定し、サブCPU3を第2制御モードにする。ステップS13の実行後、ステップS2に遷移する。ステップS14では、制御モードCMを参照して、制御モードCMが2のときはステップS15に分岐し、制御モードCMが1のときはステップS2に分岐する。ステップS15では、トルク信号を監視しており、トルク信号が中立であればステップS16に分岐し、トルク信号が中立以外であればステップS2に分岐する。なお、トルク信号中立は、トルク信号が±1Nmの範囲にあるときに中立であると判定する。ステップS16では、制御モードCMを1に設定してサブCPU3を第1制御モードにし、駆動制御DCを駆動禁止に設定して駆動回路4を停止させる。ステップS16の実行後、ステップS2に遷移する。
In step S13, the control mode CM is set to 2, and the
従来のサブCPUを用いた装置では、メインCPU2の異常を検出すると、直ちにモータ駆動を停止していたが、この発明では、サブCPU3は第2制御モードを選択し、インターロック手段8で制御された暫定駆動電流信号により安全な範囲でモータ7の駆動を継続することが可能となり、モータ7の駆動の継続後、モータ7の駆動を停止するものである。また、従来のインターロック手段を用いた装置では、インターロック手段はモータの出力を制限するが、CPU異常の判定は行わないため、運転者がイグニションキーをオフするまでCPUが異常な状態でモータの駆動を継続していたが、この発明ではサブCPU3が第2制御モードを選択した後に、所定の条件が成立した場合、第1制御モードを選択して電動パワーステアリング装置の機能を停止させることが可能となる。
In the conventional apparatus using the sub CPU, the motor drive is immediately stopped when the abnormality of the
実施の形態2.
実施の形態1では、サブCPU3はメインCPU2の異常を検知すると、インターロック手段8で出力された駆動信号を暫定駆動信号として通過を許可しモータ7の出力を制限していたが、モータ7の駆動信号に徐々に制限を加えた後に、電動パワーステアリング装置の機能を停止させても良い。図4は実施の形態2における電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。図において、同一符号は同一又は相当部分を示して、説明を省略する。以下、各図において、同様とする。
In the first embodiment, when the
駆動信号制限手段9は、メインCPU2の異常を検出したサブCPU3の信号に従って、メインCPU2が出力するモータ7の駆動信号を制限(低減)した暫定駆動信号を出力するものである。駆動信号制限手段9は、サブCPU3がメインCPU2の異常を検出していない場合は制限を加えないが、異常を検出して第2制御モードを選択した場合は、時間とともに制限を加える。具体的には、図5に示すように、駆動信号制限手段9は、ライン21より入力されるメインCPU2の駆動信号とライン25から入力される駆動制限信号(サブCPU3が第2制御モードを選択したときの信号)の論理積(AND回路)を演算し、ライン26に出力するもので、サブCPU3が駆動制限信号の単位時間当りのオフ状態の比率を徐々に増やしていくことにより、電動パワーステアリング装置の機能を時間の経過と共に徐々に停止させる。駆動信号制限手段9の出力が完全に停止した後(サブCPU3が異常を検出してから例えば、10分後)、サブCPU3は第1制御モードを選択し、ライン24を介して駆動回路4を停止させることにより、運転者に急激な操舵力の変化を与えることなく、電動パワーステアリング装置の機能を停止させることができる。
The drive signal limiting means 9 outputs a temporary drive signal in which the drive signal of the
実施の形態3.
実施の形態2では、暫定駆動信号の制限を時間の経過に従い増やしていたが、サブCPU3に車速信号を入力して、その信号に応じて変化させても良い。図6は、実施の形態3における電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。サブCPU3は車速センサ5に接続され、車速信号が入力される。サブCPU3は、図7に示すように、入力された車速信号が0であることを検出する毎に、駆動制限信号の単位時間当たりのオフ状態の比率を徐々に増やしていくことにより、電動パワーステアリング装置の機能を徐々に停止させる。
In the second embodiment, the limit of the provisional drive signal is increased as time elapses. However, a vehicle speed signal may be input to the
つまり、駆動信号制限手段9は、ライン21より入力される駆動信号(図5の最上段の信号)とライン25から入力される駆動制限信号(図7の中段の信号)の論理積を演算しライン26に出力するもので、サブCPU3が車速信号0を検出する毎(車速信号が変化する毎)に、駆動制限信号の単位時間当たりのオフ状態の比率を徐々に増やしていくことにより、電動パワーステアリング装置の機能を徐々に停止させる。駆動信号制限手段9の出力(暫定駆動信号)が停止した後(又は、停止と見なしてよい後、例えば、車速0の検出回数が4回後)、サブCPU3は第1制御モードを選択し、ライン24を介して駆動回路4を停止することにより、運転者に急激な操舵力の変化を与えることなく、電動パワーステアリング装置の機能を停止させることができる。また、駆動信号制限手段9の出力が所定の大きさより小さくなったときに、電動パワーステアリング装置の機能を停止させてもよい。
That is, the drive
実施の形態4.
実施の形態2では、暫定駆動信号の制限を時間の経過に従い増やしていったが、サブCPU3にトルク信号を入力して、その信号に応じて変化させても良い。図8は実施の形態4における電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。サブCPU3はトルクセンサ6に接続され、トルク信号が入力される。サブCPU3は、図9に示すように、トルク信号の方向が反転したことを検出する毎に、駆動制限信号の単位時間当たりのオフ状態の比率を徐々に増やしていくことにより、電動パワーステアリング装置の機能を徐々に停止させることを実現する。
In the second embodiment, the limit of the provisional drive signal is increased as time elapses. However, a torque signal may be input to the
つまり、駆動信号制限手段9は、ライン21より入力される駆動信号(図5の最上段の信号)とライン25から入力される駆動制限信号(図9の中段の信号)の論理積を演算しライン26に出力するもので、サブCPU3がトルク信号の方向が反転したことを検出する毎(トルク信号が変化する毎)に、駆動制限信号の単位時間当たりのオフ状態の比率を徐々に増やしていくことにより、電動パワーステアリング装置の機能を徐々に停止させる。駆動信号制限手段9の出力(暫定駆動信号)が停止した後(又は、停止と見なしてよい後、例えば、トルク信号の方向が反転した回数が20回後)、サブCPU3は第1制御モードを選択し、ライン24を介して駆動回路4を停止することにより、運転者に急激な操舵力の変化を与えることなく、電動パワーステアリング装置の機能を停止させることができる。
That is, the drive
実施の形態5.
実施の形態1〜実施の形態4では、サブCPU3が第2制御モードを選択した後も、ライン21を介してメインCPU2が出力する駆動信号に基づいた暫定駆動信号を使用していたが、メインCPU2から独立した手段により生成した駆動信号に基づいてモータ7を駆動しても良い。図10は実施の形態5における電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。第2の駆動信号生成手段10は、図11に示すように(操舵)トルク信号に応じて、モータ7を駆動する方向と大きさを算出し、モータ7の駆動信号として出力する。右方向に操舵した場合、操舵トルクに応じてモータ7を右方向へ駆動する信号を発生させ、左方向に操舵した場合、操舵トルクに応じてモータ7を左方向へ駆動する信号を発生させる。出力する信号の大きさは、PWM(Pulse Width Modulation)信号のDUTY値により設定する。
In the first to fourth embodiments, after the
サブCPU3はメインCPU2の異常を検出すると、実施の形態1で示すように、第2制御モードを選択する。駆動信号切替え手段11には、サブCPU3が第2制御モードを選択したか否かの判定結果を反映した切替え信号がライン27を介して入力される。図12に示すように、駆動信号切替え手段11は、切替え信号が第2制御モード以外のときは、ライン21を介して入力されるメインCPU2が出力する駆動信号を選択し、第2制御モードのときは、ライン28を介して入力される第2の駆動信号生成手段10が出力する駆動信号を選択し、ライン29に出力する。駆動信号切替え手段11を用いることにより、暫定駆動信号はメインCPU2のみに依存しないため、サブCPU3が第2制御モードを選択した場合に、より安定した操舵補助トルクを発生させることができる。
When the
なお、図10に示したブロック図では、第2の駆動信号生成手段10をサブCPU3とは独立した構成で記述しているが、図13に示すように、サブCPU3に内蔵してもよい。
In the block diagram shown in FIG. 10, the second drive signal generation means 10 is described as being independent of the
実施の形態6.
実施の形態1〜5では、メインCPU2を監視し、メインCPU2の異常時にモータ7を駆動する駆動信号を制御する監視制御手段としてサブCPU3を用いていたが、CPUを用いなくても実現できる。図14は実施の形態1のサブCPU3を監視制御回路41に置き換えたものであり、監視制御回路41は、通信監視回路42、トルク信号監視回路43、駆動回路制御回路44を備える。なお、メインCPU2との通信は、受信のみを行う。
In the first to fifth embodiments, the
通信監視回路42は、図15に示すように、タイマ回路421、RAM422、ROM423、比較器424、エラー判定回路425、出力保持回路426より構成される。メインCPU2からの受信信号は、ライン23を介してタイマ回路421とRAM422に入力される。タイマ回路421は、図16に示すように、一般的なCR回路421aと、ライン23から入力されるメインCPU2からの受信信号がLからHに変化した際にコンデンサC1に蓄積された電荷を放電するリセット回路421bと、コンデンサC1の電位が抵抗R1と抵抗R2により設定される所定値Tよりも大きくなった場合に出力をHにする判定回路421cより構成されている。ここで、所定値Tは、異常な状態であることを確実に判定できる時間(例えば1秒)とする。
As shown in FIG. 15, the
図17に示すように、CR回路421aのコンデンサC1の電位は、時間と共に増加するが、メインCPU2からの受信信号があった場合はリセット回路421bのトランジスタTr1がONして電位が低下する。しかし、メインCPU2からの受信信号がなかった場合は、コンデンサC1の電位が増大し続け、所定値Tを超えるため、判定回路421cの出力はHとなる。したがって、判定回路421cの出力のHを1、Lを0とすると、所定値Tに相当する過去の時点から現時点の間にメインCPU2からの受信信号があった場合はライン33に0を出力し、受信信号がなかった場合はライン33に1を出力するタイマ回路421が実現できる。
As shown in FIG. 17, the potential of the capacitor C1 of the
図15に示すように、メインCPU2からの受信信号は、RAM422に格納され保持される。また、ROM423はメインCPU2が正常時に送信するデータを予め格納しているメモリである。比較器424はRAM422とROM423を比較し、一致する場合に0を出力し、異なる場合に1を出力するものである。これにより、メインCPU2から送信されるデータが正常な場合は、比較器424の出力は0となり、メインCPU2から送信されるデータが異常な場合は、比較器424の出力は1となる。
As shown in FIG. 15, the received signal from the
エラー判定回路425はタイマ回路421の出力と比較器424の出力を論理和して出力するものである。また、出力保持回路426は、入力Sに入力される信号が0のとき出力Qを前回値保持とし、入力Sに入力される信号が1のとき出力Qを1に設定するSRフリップフロップ回路で構成されている。なお、SRフリップフロップ回路の出力Qは、システムの起動時は0に初期化されるものとする。これにより、メインCPU2が正常なデータを定期的に送信しているときは0を出力し、メインCPU2が送信するデータが異常な場合、またはメインCPU2がデータを送信しない場合は1を出力し、以後1を出力する状態を保持する通信監視回路42が実現される。
The
トルク信号監視回路43は図18のようにウインドウコンパレータにより構成される。抵抗R3と抵抗R4により設定される電圧を所定値TrqH、抵抗R5と抵抗R6により設定される電圧を所定値TrqLとする。ここで、所定値TrqHはトルク信号換算で0N・mよりも高い値(例えば1N・m)とし、所定値TrqLはトルク信号換算で0N・mよりも低い値(例えば−1N・m)とすると、ライン32を介して入力されるトルク信号が所定値TrqHよりも小さく、所定値TrqLよりも大きい場合は、トルク信号監視回路43の出力はHとなる。また、トルク信号が所定値TrqHよりも大きい場合、またはトルク信号が所定値TrqLよりも小さい場合は、トルク信号監視回路43の出力はLとなる。
The torque
したがって、回路の出力のHを1、Lを0とすると、図19に示すように、トルク信号が中立(所定値TrqHと所定値TrqLの間)にある場合はライン34に1を出力し、トルク信号が中立から外れている場合はライン34に0を出力するトルク信号監視回路43が実現できる。
Therefore, when the output H of the circuit is 1 and L is 0, as shown in FIG. 19, when the torque signal is neutral (between the predetermined value TrqH and the predetermined value TrqL), 1 is output to the
駆動回路制御回路44は図20のように、論理積回路44aと出力保持回路44bより構成される。ライン33から入力される信号とライン34から入力される信号は論理積回路44aにより論理積され、出力保持回路44bに出力される。出力保持回路44bは、入力Sに入力される信号が0のとき出力Qを前回値保持とし、入力Sに入力される信号が1のとき出力Qを1に設定するSRフリップフロップ回路で構成されている。なお、SRフリップフロップ回路の出力Qは、システムの起動時は0に初期化されるものとする。出力Qはライン24を介して駆動回路4に出力される。
The drive
以上の構成により、メインCPU2からの受信データが異常なとき、または受信が途絶したときにその状態を第2制御モードとして保持し、トルク信号が中立になったときにライン24を介して第1制御モードとして駆動回路4を停止させる、実施の形態1のサブCPU3と同等の機能を実現できる。
With the above configuration, when the reception data from the
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.
この発明の電動パワーステアリング装置は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に動力を与え、運転者による操舵力を補助するモータと、前記操舵トルクセンサの検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力するCPUとを備える電動パワーステアリング装置において、前記CPUの異常を監視すると共に、前記CPUの異常時に前記モータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、前記監視制御手段には前記モータの駆動を停止させる第1制御モードと、前記CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号で前記モータを継続制御する第2制御モードがあり、前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御し、前記第2制御モードでの制御後に、前記第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるものであって、前記監視制御手段は第2制御モードを選択しているときに前記暫定駆動信号が所定の値よりも小さくなった場合に、第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるようにしたものである。
また、この発明の電動パワーステアリング装置は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に動力を与え、運転者による操舵力を補助するモータと、前記操舵トルクセンサの検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力するCPUとを備える電動パワーステアリング装置において、前記CPUの異常を監視すると共に、前記CPUの異常時に前記モータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、前記監視制御手段には前記モータの駆動を停止させる第1制御モードと、前記CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号で前記モータを継続制御する第2制御モードがあり、前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御し、前記第2制御モードでの制御後に、前記第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるものであって、前記暫定駆動信号は、前記CPUから出力される前記モータの駆動信号が、前記操舵ハンドルに加えられる前記操舵トルクの方向に対して、逆方向に前記モータを駆動する場合に、前記モータの駆動を抑制するように前記モータの駆動信号を制限するようにしたものである。
さらに、この発明の電動パワーステアリング装置は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、ステアリング系に動力を与え、運転者による操舵力を補助するモータと、前記操舵トルクセンサの検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力するCPUとを備える電動パワーステアリング装置において、前記CPUの異常を監視すると共に、前記CPUの異常時に前記モータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、前記監視制御手段には前記モータの駆動を停止させる第1制御モードと、前記CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号で前記モータを継続制御する第2制御モードがあり、前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御し、前記第2制御モードでの制御後に、前記第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるものであって、
前記暫定駆動信号は、前記CPUから出力される前記モータの駆動信号に対して前記駆動信号を低減するように制限を加えるものであり、前記CPUには駆動信号制限手段が接続され、前記駆動信号制限手段は、前記CPUから出力される前記モータの駆動信号を、前記監視制御手段の第2制御モード選択時の信号により制限して、前記暫定駆動信号を得るようにしたものである。
An electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor that detects a steering torque applied to a steering handle by a driver, a motor that supplies power to a steering system and assists a steering force by the driver, and the steering torque sensor includes: In an electric power steering apparatus comprising a CPU that outputs a drive signal for driving the motor in accordance with the detected steering torque, the abnormality of the CPU is monitored and the drive signal for driving the motor is controlled when the CPU is abnormal And a monitoring control means for continuously controlling the motor with a first control mode for stopping the driving of the motor and a temporary driving signal for limiting a driving signal in place of the driving signal of the CPU. When there is a two control mode and the monitoring control means detects an abnormality in the CPU, the monitoring control Selects the second control mode, continuously controls the motor with a provisional drive signal instead of the CPU drive signal, selects the first control mode after the control in the second control mode, and selects the motor The monitoring control means selects the first control mode when the provisional drive signal becomes smaller than a predetermined value when the second control mode is selected. The driving of the motor is stopped .
The electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor that detects a steering torque applied to a steering wheel by a driver, a motor that supplies power to a steering system and assists a steering force by the driver, and the steering torque. In an electric power steering apparatus comprising a CPU that outputs a drive signal for driving the motor in accordance with a steering torque detected by a sensor, the drive signal for monitoring the CPU abnormality and driving the motor when the CPU abnormality occurs Monitoring control means for controlling the motor, and the monitoring control means continuously controls the motor with a first control mode for stopping the driving of the motor and a provisional driving signal for limiting a driving signal in place of the driving signal of the CPU. And when the monitoring control means detects an abnormality in the CPU, the monitoring control means The control means selects the second control mode, continuously controls the motor with a provisional drive signal instead of the CPU drive signal, and selects the first control mode after the control in the second control mode. The provisional drive signal is for stopping the motor drive, and the motor drive signal output from the CPU is opposite to the direction of the steering torque applied to the steering handle. When the motor is driven, the drive signal of the motor is limited so as to suppress the drive of the motor.
Furthermore, the electric power steering apparatus of the present invention includes a steering torque sensor that detects a steering torque applied to the steering handle by the driver, a motor that supplies power to the steering system and assists the steering force by the driver, and the steering torque. In an electric power steering apparatus comprising a CPU that outputs a drive signal for driving the motor in accordance with a steering torque detected by a sensor, the drive signal for monitoring the CPU abnormality and driving the motor when the CPU abnormality occurs Monitoring control means for controlling the motor, and the monitoring control means continuously controls the motor with a first control mode for stopping the driving of the motor and a provisional driving signal for limiting a driving signal in place of the driving signal of the CPU. And when the monitoring control means detects an abnormality of the CPU, the monitoring control means The control means selects the second control mode, continuously controls the motor with a provisional drive signal instead of the CPU drive signal, and selects the first control mode after the control in the second control mode. Stopping the driving of the motor,
The provisional drive signal is a signal that restricts the drive signal of the motor output from the CPU so as to reduce the drive signal. A drive signal limiting unit is connected to the CPU, and the drive signal The limiting means limits the motor drive signal output from the CPU with a signal when the second control mode is selected by the monitoring control means to obtain the provisional drive signal.
Claims (11)
前記操舵トルクセンサの検出した操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力するCPUとを備える電動パワーステアリング装置において、
前記CPUの異常を監視すると共に、前記CPUの異常時に前記モータを駆動する駆動信号を制御する監視制御手段を有し、
前記監視制御手段には前記モータの駆動を停止させる第1制御モードと、前記CPUの駆動信号に代わる駆動信号を制限する暫定駆動信号で前記モータを継続制御する第2制御モードがあり、
前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、
前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御し、前記第2制御モードでの制御後に、前記第1制御モードを選択して前記モータの駆動を停止させるようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。A steering torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering handle by the driver, a motor for supplying power to the steering system and assisting the steering force by the driver,
In an electric power steering apparatus comprising: a CPU that outputs a drive signal for driving the motor according to a steering torque detected by the steering torque sensor;
The monitoring control means for monitoring the CPU abnormality and controlling a drive signal for driving the motor when the CPU abnormality occurs,
The monitoring control means has a first control mode for stopping the driving of the motor and a second control mode for continuously controlling the motor with a provisional driving signal for limiting a driving signal in place of the driving signal of the CPU.
When the monitoring control means detects an abnormality of the CPU,
The monitoring control means selects the second control mode, continuously controls the motor with a provisional drive signal instead of the CPU drive signal, and selects the first control mode after the control in the second control mode. An electric power steering apparatus characterized in that the driving of the motor is stopped.
前記インターロック手段は、前記操舵トルクと前記CPUが出力する前記駆動信号との関係による駆動許可範囲と駆動禁止範囲を有し、前記操舵トルクと前記駆動信号が駆動許可範囲内にあるときは前記駆動信号をそのまま伝達し、駆動禁止範囲内にあるときは前記駆動信号に制限を加え駆動禁止範囲外になるように制限し、
前記監視制御手段は、前記第2制御モードを選択して前記CPUの駆動信号に代わる暫定駆動信号で前記モータを継続制御するときは、前記インターロック手段で駆動禁止範囲外になるように制限された暫定駆動信号で前記モータを継続制御するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。An interlock means is connected to the CPU,
The interlock means has a drive permission range and a drive prohibition range based on a relationship between the steering torque and the drive signal output by the CPU, and when the steering torque and the drive signal are within the drive permission range, The drive signal is transmitted as it is, and when it is within the drive prohibition range, the drive signal is limited so as to be outside the drive prohibition range,
When the monitoring control means selects the second control mode and continuously controls the motor with a provisional drive signal in place of the CPU drive signal, the monitoring control means is limited to be outside the drive inhibition range by the interlock means. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor is continuously controlled by a provisional drive signal.
前記操舵トルクに応じて前記モータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段を設け、
前記監視制御手段が前記CPUの異常を検出すると、前記監視制御手段の第2制御モード選択時の信号により、前記モータを駆動する駆動信号として、前記駆動信号生成手段が出力する駆動信号を選択し、暫定駆動信号とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。Along with the CPU that outputs a drive signal for driving the motor according to the steering torque detected by the steering torque sensor,
Drive signal generating means for outputting a drive signal for driving the motor according to the steering torque is provided,
When the monitoring control unit detects an abnormality in the CPU, a driving signal output by the driving signal generation unit is selected as a driving signal for driving the motor according to a signal when the second control mode is selected by the monitoring control unit. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is a provisional drive signal.
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